瞬时波强_WI_技术中脉搏波传导时间检测及临床应用

作者单位：200032上海中医药大学附属龙华医院超声科（肖沪生、银浩强、徐芳、彭欣、靳炜、陆盈、邬云燕、朱蓓菁、高东雯、王奇）；复旦大学超声医学与工程技术研究所（徐智章）；西安交通大学医学院附属二院医用超声研究室（张爱宏）

瞬时波强（Wave Intensity ，WI ）[1]是ALOKA 公司最新推出的一项研究心血管系统血流动力学及心脏与血管相互关系的新技术[2]。其特点是通过检测循环系统中动脉血管内任意点的瞬时管径变化和瞬时平均血流流速变化(the instantaneous change in diameter of the

artery and the instantaneous mean blood velocity through the sampling gate)[3]来评估心脏的瞬时功能(instanta －neous working state of the heart)[4]。

WI 有2个正向波和1个负向波，分别为出现在收缩早期的W 1波、收缩中期的负向波和收缩晚期的W 2波。W 1能反映心脏的收缩特性，W 1的宽度（W 1曲线终点减去W 1曲线起点的时间）相当于血流加速时间（ac －celeration time,AT ）[5]；W 2主要和“心脏主动停止主动脉

血流的能力”及心脏的舒张特性有关[6,7]；负向波主要与外周阻力有关[8]。本文重点探讨WI 技术中脉搏波传导时间的检测及临床应用。

资料与方法

一、研究对象

来源于2008年3月-4月我院健康人群中的自愿受检者66例，男19例，女47例，年龄19～33岁，平均

26.24岁。纳入标准为：①无心血管疾病史；②无糖尿病史；③无吸烟史；④经动脉硬化测量仪测定无早期动脉

弹性减退。

二、仪器与方法

1.仪器：ALOKA Prosound α10彩色多普勒超声诊断仪，心脏宽频探头频率1～5MHz ，血管探头频率5～13MHz 。日本科林公司VP-1000动脉硬化测量仪。

2.动脉硬化测量仪检查：受检者取平卧位，接上心

电图、心音图、四肢袖带。按下测量按钮，仪器自动测量两次四肢血压。如两次测量结果相差太大，仪器会自动加测第三次，并取两次接近的血压均值为最终结果。本

瞬时波强（WI ）技术中脉搏波传导时间检测及临床应用

肖沪生

银浩强

徐智章

张爱宏

徐

芳

彭

欣

靳

炜

陆

盈

邬云燕

朱蓓菁

高东雯

王

奇

【摘要】目的探讨应用瞬时波强（Wave Intensity,WI ）技术检测脉搏波传导时间及其用于临床评估动脉弹性的可行性。

方法

应用ALOKA Prosound α10彩色多普勒超声诊断仪测量66例健康人颈动脉和右肱动脉的脉搏波传导时间。结果

脉搏波从主动脉

起始部传导到左颈总动脉、右颈总动脉、右肱动脉测量点的时间分别为（25.17±9.53）ms 、（26.64±8.43）ms 和（73.76±12.15）ms ；左、右颈总动脉脉搏波传导时间比较差异有统计学意义（P <0.05）；右肱动脉脉搏波传导时间与左、右颈总动脉比较差异具有统计学意义（P <0.01）；主动脉起始部至左颈总动脉的脉搏波传导时间与身高呈正相关(r ＝0.360，P ＜0.01)；主动脉起始部至右颈总动脉脉搏波传导时间与身高呈正相关(r ＝0.397，P ＜0.01)；主动脉起始部至右肱动脉的脉搏波传导时间与身高呈正相关(r ＝0.417，P ＜0.01)。结论

测量点距离心脏越

远，脉搏波所需的传导时间越长；身材越高所需的传导时间越长；可以根据测量点与点之间的距离和脉搏波传导时间计算出脉搏波传

导速度,后者是评价动脉弹性的经典指标之一。

【关键词】

瞬时波强；脉搏波传导时间；脉搏波传导速度

The detection of pulse wave conduction time and its clinical application in wave intensity technique XIAO Hu-sheng,YIN Hao-qiang,XU Zhi-zhang,ZHANG Ai-hong,XU Fang,PENG Xin,JIN Wei,LU Ying,WU Yun-yan,ZHU Bei-jing GAO Dong-wen,WANG qi Department of Ultrasound,Longhua Hospital,Shanghai University of TCM,shanghai 200032,China

【Abstract 】Objective To explore the feasibility of detecting pulse wave conduction time and its application in evaluating arterial elas －

ticity in clinic by the technique of wave intensity (WI).Methods The pulse wave conduction time of carotid and right brachial artery of 66healthy adults were detected by Prosound α10color Doppler ultrasonography manufactured by company of ALOKA.Results The pulse wave conduction time from the beginning of aorta to left common carotid artery,right common carotid artery and right brachial artery respectively were (25.17±9.53)ms 、(26.64±8.43)ms and (73.76±12.15)ms.There were all statistical significances in the pulse wave conduction time differ －ence in left and right common carotid arteries(P ＜0.05),common carotid arteries of both sides and right brachial artery (P ＜0.01).The body height were positively correlated with the pulse wave conduction time from the beginning of aorta to the left(r=0.360,P ＜0.01)or right(r=0.397,P ＜0.01)common carotid artery and right brachial artery (r=0.417,P ＜0.01).Conclusions The farther the measuring point is away from the heart,and the higher the body is,the longer the pulse wave conduction time is.The pulse wave velocity,which is one of classic indexes in evaluating arterial elasticity,can be calculated according to the distance from the measuring between points and pulse wave conduction time.

【Key words 】Wave intensity （WI ）;Pulse wave conduction time;Pulse wave velocity (PWV)

文取右上肢血压值作为WI检测时的标准血压。该仪器显示无动脉弹性减退者才能入选WI检测。

3.左室等容收缩期测量：将多普勒检测取样门（门宽2mm）置于受检者心尖四腔观二尖瓣口位置，观察到舒张期A峰结束正好与心电图R波顶点时相一致（见图1左下角紫红色圈），说明可以用心电图R波顶点作为左室等容收缩期开始的标记。将多普勒取样门（门宽2mm）置于受检者心尖五腔观主动脉瓣口位置，得到主动脉（AO）多普勒流速曲线，然后测量心电图R波顶点至AO多普勒流速曲线起点的时间（见图2左下角紫红色圈），R-AO时间为左室等容收缩期时间。

4．R-W1顶点时间由仪器自动测量，并显示在报告界面的右下角；R-W1起点时间为手工测量；R-W1起点时间减去R-AO时间为压力波(脉搏波)传导时间。

5.颈动脉WI检查：受检者取平卧位，连接心电图，选取颈总动脉开始膨大点近心端1.5cm处为WI检查部位。0～20度范围内调节Beam Steer(B)键，使动脉前后壁显示最清楚，在B/M模式下，启动WI功能。将B模式取样线上的2个取样门分别置于血管前、后壁外膜中层交界处；M型Sweep Speed设置为200mm/s，启动WI血流显示键，WI血流取样门宽4mm，0～20度范围内调节Beam Steer(flow)键，声束-血流夹角60度，按select键取样；冻结后按WI键显示界面，输入血压值，挑选5个以上波形，再按next键显示报告界面。

6.肱动脉WI检查：选择右上臂中段肱动脉为受检动脉，该侧手臂轻度外展15度，手心向上，并保持该侧上臂肌肉放松。多普勒取样门宽2.5mm，其余同上。

三、统计学分析

用SPSS11.5统计软件进行统计分析。计量资料以x±S表示。对各参数进行正态性检验，不符合正态分布行对数转换；两两比较行t检验，相关性分析采用非参数法Spearman’s rho。所有P值经过双侧检验。P值< 0.05被认为有统计学意义。

结果

左右颈总动脉的脉搏波传导时间比较差异有统计学意义（P=0.03）；右肱动脉的脉搏波传导时间与左颈总动脉比较差异有统计学意义（P=0.000）；右肱动脉的脉搏波传导时间与右颈总动脉比较差异有统计学意义（P=0.000）。主动脉起始部至左颈总动脉的脉搏波传导时间与身高呈正相关(r＝0.360，P＜0.01)；主动脉起始部至右颈总动脉的脉搏波传导时间与身高呈正相关(r＝0.397，P＜0.01)；主动脉起始部至右肱动脉的脉搏波传导时间与身高呈正相关(r＝0.417，P＜0.01)，见图3-5。

讨论

循环系统的动力源是心脏，介质是血液，边界是血管壁，而心脏的舒缩是间歇性的，这就导致了进入主动脉的血液具有间歇性，这种间歇性的搏动使血液的流动成为脉动流，不但具有沿血管半径Y方向的径向扩张力，还具有沿血管轴向X方向的冲力。径向的扩张力使血管壁产生径向的舒缩，轴向的冲力使血管产生轴向的振动，这两种正交的作用力使血管壁呈现脉动性搏动，压力脉动和流量脉动分别形成压力波和速度波，并引起血管壁内的多种应力脉动，导致多种应力波。多种应力波与压力波和速度波复合叠加形成脉搏波。

脉搏波的传导速度PWV（pulse wave velocity）与动脉壁的生物力学特性、血管的几何特性以及血液的密度等因素有一定的关系。脉搏波沿着动脉管壁传向末梢血管。其传播速度远比血流速度要快。动脉管壁的顺应性越大，脉搏传播速度就越慢；动脉的扩张性越差、僵硬度越高、弹性越差,脉搏传播速度就越快。由于PWV测量方法简便易行而又无创伤，所以被作为评估动脉僵硬度的一个指标广泛应用[9,10]。

传统的脉搏波传导速度的测定是通过测量脉搏波传导时间和两个记录部位的距离求得，计算公式为PWV(m/s)＝L/t。传播时间（t）为两个波形的时间差，距离L是两个探测部位之间的距离。由于不同动脉管径的脉搏波的传播速度不同,一般大动脉脉搏波的传播速度为7～10m/s，小动脉为15～35m/s。又由于血管弹性减退的不均匀性,如动脉粥样硬化伴动脉弹性改变,传统的PWV只能根据测量两点动脉段的平均速度来反映血管弹性。

ALOKA Prosoundα10彩色多普勒超声诊断仪的PWVβ采用单点脉搏波传导速度(one-point pulse wave velocity)。根据β等数值推算，公式如下：

PWVβ＝姨

其中，β为硬化参数,P为舒张压，ρ为血液密度(1050Kg/m3)。由于单点脉搏波传导速度PWVβ是根据β等数值推算得到,β等数值检测误差可以使PWVβ值偏离,且单点脉搏波传导速度只能反映测量点的动脉弹性,不能反映测量段的动脉弹性。

传统的脉搏波传导速度与单点脉搏波传导速度都有其优点,也有其局限性,两种方法联合使用就能取长补短,既可以反映测量段的动脉血管弹性,又可以反映该动脉段不同测量点的血管弹性。目前版本的WI测量软件只有单点脉搏波传导速度而无传统脉搏波传导速度的报告参数,这是非常可惜的。其实，传统的脉搏波传导速度测定并不复杂,只要输入身高就可以推算并得到不同测量点之间的距离,用不着点与点之间的距离测量,许多

图1心电图R 波标记左室等容收缩期起点将多普勒取样门（门宽2mm ）置于受检者心尖四腔观二尖瓣口位置，观察到舒张期A

峰结束正好与心电图R 波顶点时相一致（见图左下角紫红色圈）

图2

根据心电图和多普勒流速曲线测量左室等容收缩期时间

将多普勒取样门（门宽2mm ）置于受检者心尖五腔观主动脉瓣口位置得到主动脉（AO ）多普勒流速曲线，然后测量心电图R 波顶点至

AO 多普勒流速曲线起点的时间（见图左下角紫红色圈），测量值为左室等容收缩期时间

图3主动脉起始部至右颈总动脉的脉搏

波传导时间与身高呈正相关(r ＝0.360，P ＜0.01)图4

主动脉起始部至左颈总动脉的脉搏波传导时间与身高呈正相关(r ＝0.397，P ＜0.01)

图5

主动脉起始部至右肱动脉的脉搏波传导时间与身高呈正相关(r ＝0.417，P ＜0.01)

图6

W1曲线（黄色）的起点与管径变化曲线

（粉色）的起点以及多普勒流速曲线（蓝色）的起点相一致（红色竖线

）

⑥

③

④

⑤

专业的脉搏波传导速度测量仪采用此方法。传统的脉搏波传导时间测量方法很多,可以根据压力波或流速波(多普勒流速曲线)或管径波的两个波形时间差得到。再根据距离除以两个波形的时间差获得脉搏波传导速度。

本研究表明，脉搏波从主动脉起始部传导到左颈总动脉、右颈总动脉、右肱动脉测量点的时间分别为（25.17±9.53）ms、（26.64±8.43）ms、（73.76±12.15）ms。左右颈总动脉脉搏波传导时间比较有统计学意义，推测左颈总动脉直接与主动脉弓相连，而右颈总动脉通过无名动脉与主动脉弓相连，造成了时间上的差异。右肱动脉脉搏波传导时间与左右颈总动脉比较具有统计学意义，说明测量点距离心脏越远，所需的传导时间越长。脉搏波传导时间与身高呈正相关，身材高大者所需的传导时间长，说明可以根据不同测量点的时间差来计算传统的脉搏波传导速度。

W1曲线（见图6中黄色曲线）的起点与管径变化曲线（图6中粉色曲线）的起点以及多普勒流速曲线（见图6中蓝色曲线）的起点相一致（见图6中红色竖线）；由于三个波形起点呈钝角，机器自动识别可能有一定难度。如果将三个波形起点互为参照，机器自动识别应该没问题，测量精度也应高于仅用一个波形（如压力波）的脉搏波传导速度测量仪。具体方法如下：①分别测量出右颈总动脉、右肱动脉的脉搏波传导时间，两者差值为脉搏波由右颈总动脉传导至右肱动脉测量点的时间，再根据身高计算出这两个测量点之间的脉搏波传导速度。由于右颈总动脉与右肱动脉血流方向不同，可以通过测量右颈总动脉起始部以减少误差。②分别测量心电图R波顶点至AO多普勒流速曲线起点（等容收缩期）与R波顶点至肱动脉WI曲线起点的时间,两者差值为脉搏波由心脏传导至肱动脉测量点的时间，再根据身高计算出这两个测量点之间的脉搏波传导速度。

作者认为，WI技术中的脉搏波传导时间测定可以用于计算脉搏波传导速度，后者是临床评价动脉血管弹性的一个实用指标。

参考文献

1.肖沪生,徐智章,张爱宏,等.Wave intensity的命名探讨.上海

医学影像,2008,17(2):81-82

2.孟园峰,勇强,李治安.波强度——

—一种新的血流动力学指标.

中华超声影像学杂志,2008,17(7):634-636

3.Niki K,Sugawara M,Chang D,et al.A new noninvasive mea－

surement system for wave intensity:evaluation of carotid arterial intensity and reproducibility.Heart vessels,2002,17:12-21

4.Jones C J H,Sugawara M."Wavefronts"in the aorta-implications

for the mechanisms of left ventricular ejection and aortic valve closure.Cardiovascular Research,1993,27:1902-1905

5.肖沪生,徐智章,张爱宏,等.瞬时加速度波强W1的时相分析.

上海医学影像,2008,17(2):83-85

6.Ohte N,Narita H,Sugawara M,et al.Clinical usefulness of carotid

arterial wave intensity in assessing left ventricular systolic and early diastolic performance.Heart Vessels,2003,18:107-111 7.银浩强,肖沪生,徐智章,等.颈动脉瞬时减速度波强（W2）与组织多

普勒显像评价左室舒张功能.上海医学影像,2008,17(3):196-199 8.肖沪生,徐芳,银浩强,等.股总动脉瞬时波强负向波面积测定

及机理探讨.上海医学影像,2008,17(3):193-195

9.罗志昌主编.脉搏波的工程分析与临床应用.北京:科学出版社,

2006.第一章

10.Roland Rsmar(法国)原著,王宏宇,主译.动脉僵硬度和脉搏波

速度的临床应用.人民军医出版社,2005.1-15

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《上海医学影像》2009年征订启事

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脉搏波分析与脉搏波速度

脉搏波分析与脉搏波速度(综述) [日期：2007-06-19] 来源：作者：[字体：大中小] 脉搏波分析与脉搏波速度 ——Korotkov后的一百年对于血压解释的回顾 刘景林杨栓平 摘要：血压（如，脉压）由搏动产生的，作为一个重要的心血管疾病的风险因子，受到人们广泛的关注。在预测心血管事件上，测量升主 动脉或者颈动脉的中心动脉血压要比测量传统的肱动脉脉压更有意义， 这是因为靶器官承受的压力来源于中心动脉压力而不是肱动脉压力。而 由于波的反射，上肢的血压并不能真实反映中心动脉血压；因此，知名 学者把焦点放在了一种无创检测中心动脉血压的方法上，并寻求主动脉 僵硬度产生的原因。直到现在，越来越多的证据表明：在评定主动脉的 性质上，测量中心动脉血压要比测量传统的肱动脉血压更准确和更具优 越性。在此我们通过两种主要的方法对“中心”指数进行评定，即“脉 搏波分析”和“脉搏波速度”。在这篇综述里我们对此进行了总结，目 的在于把中心动脉血压和大动脉僵硬度应用到临床研究和临床实践中。 关键词：动脉僵硬度；中枢血压测量；波反射 最近一个时期，关于袖带式血压计检测脉压（肱收缩压和舒张压）受到人们越来越多的质疑。其关注远远超过人们熟悉的问题如“白大衣”高血压，静态测量和血压24小时动态监控，并逐步淘汰水银为基础的设备。这些关注关于所有袖带设备通过肱动脉检测脉压的不准确性，在肱动脉和中心动脉之间压力的差异，和对收缩压，舒张压和脉压的解释。 从上下文可以看到目前的问题是在过去的两个世纪中当医师对高血压病史的检测和评估。Richard Bright最早开始研究“高动脉血管张力”与肾病，心脏衰竭和中风的关系。他的评估是从触诊手腕上的脉搏以及临床认识的情况下脉搏需要相当大的阻力才能消失，而脉搏在收缩压的后期还在持续。在十九世纪末期开始使用图形的方法记录桡动脉脉搏，并被英国心血管疾病的先驱Mackenzie和

脉搏监测系统

姓名: 学院: 机电工程学院班级: 10机工A1 学号: 指导老师: 实训时间: 2013.6 实训地点: 14号楼411

脉搏监测系统 （一）内容 基于单片机或PC机，设计一套测试系统，用于将外周血管搏动（即脉搏跳动）信号进行采集分析。 集体要求： 1.测量脉搏显示波形图 2.计算脉搏测量的结果，并进行报警判断，控制报警灯显示 3.保存测量数据 4.数据回放 （二）要求 1.提出设计方案（提出测量原理，选择传感器，构建测试系统） 2.设计测量电路 3.测试软件设计 利用汇编语言、Labview或其他的开发程序（VB、VC等），设计测试软件进行数据是采集和分析。 4.调试 5.撰写报告 （三）报告要求 1.综合实践的内容 2.撰写总体的设计方案，并画出测试系统框图 3.硬件选用（包括传感器、采集卡的选用和安装等） 4.电路设计（包括测量电路的设计等电路，系统总电路） 5.测量软件的设计 利用Labview或其他的开发程序（VB、VC等），设计测试软件进行数据是采集和分析。包括软件设计流程图，各功能实现的方法和代码（包括各主程序，子程序的描述以及相应的重要参数设置等描述） 6.小结和体会（可以包含调试中遇到的问题）。

目录 一、实训目的 二、总体方案设计 三、系统硬件元器件选用 四、电路总体设计 五、测试软件设置 六、课程设计小结 七、参考文献

脉搏监测系统传感器设计 一、实训目的 本次传感器应用实训的目的是巩固《传感器与检测技术》所学的各种传感器的原理及应用，同时综合《电子技术》《可编程控制技术》等课程所学的专业知识，制作并调试一个典型传感器作品，熟悉传感器及其处理电路的设计、制作、与调试方法，熟练掌握各种常用测量仪表的使用。 二、总体方案设计 1.测试原理 累积数千年来丰富临床经验的脉诊，是中国医学独特的诊病方法，在诊“望、闻、问、切”中占有重要的位置。由脉诊所得的脉象反映人体各和病理 状况，反映了五脏六腑气血盛衰观察体内功能变化的一个重要根据脉象的变化，可探测人体脏腑的气血、阴阳、生理与病理的状况。我国中医学家千年 的实践总结而成的脉学理论在中医辨证论治中起着重要的作用，也是人类的 重大贡献。目前，通过脉搏波的分析已经可以方便的估算出被测者的心血管 血流动力学的各项参数，如心输出量、外周阻力、血管顺应性等。然而要想 准确的判断患者的心血管等方面的情况和预测心血管疾病发生的可能性, 以 便及时采取措施有效地减少危险因素，首要的条件是要能准确清晰的获取患 者的脉搏信号。随着电子计算机技术和测量技术的迅速发展，脉搏测量、记 录和分析也有了很大的改善和进步。 脉搏的测量有很多方法，本系统主要是利用压力式传感器来获取脉搏信号。由压力式传感器采集脉搏信号，经过前置放大电路、滤波电路、积分和 比较电路后得到与脉搏相关的脉冲信号。人体的脉搏波可用特制的脉搏描记 器记录下来。从可见每个脉搏波描记曲线都由升支A和降支K构成。随后心 室舒张，心室内压低于主动脉血压，于是动脉血倒流，导致主动脉瓣关闭， 在曲线上形成降支切迹N，也叫降中峡或重波谷降支的形状与外周阻力的大 小有关；如阻力大则降支坡度较缓，其切迹的位置较高；反之，切迹的位置 较低。脉搏波的形状，因循环系统的情况改变而不同。 该系统的最大特点是用LabVIEW虚拟仪器的操作面板及相应的程序, 显 示出脉搏的波形。虚拟仪器系统一般是由计算机、应用软件、数据采集卡和

基于EMD的指端光电容积脉搏波中呼吸波提取方法研究

基于E MD的指端光电容积脉搏波中呼吸波提取方法研究 李文彪1,陈真诚1,刘福彬2 (1.中南大学信息物理工程学院生物医学工程研究所,湖南长沙410083;2.武警江苏省总队医院设备科,江苏扬州225003) 摘要:目的通过人体指端的脉搏波,提取人体呼吸波信号。方法使用多参数临床生理监护仪,同步采集人体指端光电容积脉搏波信号和胸阻抗法检测的呼吸波信号,对光电容积脉搏波信号做各层的经验模式分解,选择合适频率的本征模函数,与采集的呼吸波信号做相关性分析。结果经验模式分解由脉搏波中所提取的呼吸波与采集的呼吸波有很好的相关性。结论经验模式分解法可有效提取人体指端光电容积脉搏波中所包含的呼吸波成分,对改进医疗监护设备设计、实现生理信号的多参数提取和精确分析有重要意义。 关键词:光电容积脉搏波;经验模式分解;本征模函数;呼吸波 中图分类号:R318 文献标识码:A 文章编号:1002 0837(2010)04 0279 04 Ex traction of Res p iratory Wave fro m F inger T i p Photolet h ys m ography Si g nals Based on EMD M ethod LI W en b i a o,C HEN Zhen cheng,LIU Fu bin.Space M edic i n e&M ed ical Eng ineeri n g,2010,23(4):279~282 Abst ract:Objective To extract resp iratory w ave i n for m ation fr o m photo lethys m ography(PPG)si g na ls.M et h ods U si n g a cli n ica lm ulti para m eter physi o log ica lm on ito r,the fi n ger ti p PPG si g nals w ere acqu ired synchro nousl y and the resp iratory wave w as detected by the tho rac ic i m pedance m ethod.Then e m p irica lm ode deco m position w as conducted for the PPG si g na ls,se lecting the i n tri n sic m ode functi o n(I M F)w ith appr opriate fre quency to carry out corre lation analysis togetherw ith respirato r y w ave signals.R esults The resp iratory w ave di rectly acqu ired had a good co rre l a ti o n w ith t h at deri v ed fr o m photo lethys m og raphy signals by e m p irica lm ode deco m position m ethod.Conclusi o n It is indicated that e m pirical mode deco m positi o n m ethod can effectively ex tract t h e respiratory infor m ati o n conta i n ed i n PPG si g na ls.Th is a ll o w s for i m prov i n g the desi g n o fm ed ica l m on ito ri n g dev ices and is useful i n physi o l o g ica lmu lti para m eter ex tracti o n and accurate ana l y sis. K ey w ords:photo lethys m ography;e mp iricalm ode deco m positi o n;i n trinsic m ode function;resp iratory w ave Address repr i n t requests to:L I W en b iao.I nstit u te of B i o m edical Eng i n eering,Schoo l o f Info physics& Geo m atics Eng i n eering,C entra l South U niversity,Changsha H unan410083,China 近年来,在任意时间、任意地点、对人们日常生活影响最小的情况下提供健康诊断或治疗服务,特别是无创、简易、舒适地获取人体生命体征信号(如心电、血压、心率、呼吸等)的方法,越来越受到科研人员的关注。 作为无创检测典型应用之一的光电容积描记法(photo lethys m og raphy,PPG)是采用光电传感器,在人体指端、耳垂、额部位等,利用红外或近红外光在人体内透射或反射的原理,检测由心脏搏动引起的血管内血容量的脉动性变化而获得相关生理信号。PPG信号中含有多种生理参数信息[1],如心率、血压、血氧、呼吸等。由于其无创、多参数、操作简单、低成本的特点,日益为生物医学工作者所青睐,但受到检测手段和分析方法的局限,目前仅在血氧饱和度检测方面得到了广泛的应用。呼吸波(resp iratory w ave,R W)是睡眠监测的重要内容,目前获取呼吸波的方法主要 修回日期:2010 03 19 通讯作者:李文彪 ti ger830611@163.co m 有热敏传感器和胸阻抗检测法等,操作繁琐,检测不便。如果能提取PPG信号中所蕴含的呼吸波,将大大降低仪器成本,增加检测舒适度。文献[2 3]中提到了在脉搏波信号中呼吸波成分的形成机理,却忽视了其临床应用价值,仅将其作为干扰而去除,文献[4]提出了由PPG信号中提取呼吸参数的3种方法,但其基本原理都是线性平滑滤波,而PPG是典型的生物医学信号,在呼吸运动缓变的调制作用下,表现为非平稳随机性的特征,故其参数提取的效果或有效性非常有限。目前,针对非平稳信号通常的分析方法主要有短时傅里叶变换、小波变换等。短时傅里叶变换的基础是傅里叶变换,无法摆脱傅里叶变换的局限性[5]。小波分析本质上也是一组可调的窗口傅里叶变换,并且在信号分析过程中存在小波基选择、分解层数选取、阈值确定等问题,通过小波分析得到的小波分量和小波谱只相对于所选的小波基有意义,不具自适应性和广泛通用性。经验模式分解(e m pirical m ode deco m positi o n,E MD)是 第23卷 第4期 航天医学与医学工程 V o.l23 N o.4 2010年 8月 Space M edic i ne&M edical Eng i neer i ng A ug.2010

脉搏波速度的相关分析

对脉搏波速度估计的相关分析 摘要 本文提出用phonocardiographic(PCG)信号延时评价的方法来估计人体的心血管系统的脉搏波速度,尤其是动脉段动脉树的脉搏波速度。这种测量方法是完全无创伤的。电子扩音听诊器-压力/声波转换器被用作信号传感器。脉搏波速度估计法是利用了PCG信号,PCG 原信号的平方和PCG 第一类派生进行相关分析。可以在Matlab环境下使用创建的应用程序进行信号处理,即过滤、标准化等。把五个年轻健康的志愿者分为一个实验组来进行验证。 关键字 相关分析PCG信号脉搏波速度心血管系统血压 1.引言 从技术的角度来看,心血管系统包括两个主要部分:脉冲泵(心)以及弹性管(动脉树)。机械和几何是人类动脉树的动态属性，脉搏波速度与其心血管系统的状态密切相关[1]。在系统性动脉脉搏波循环出现在心脏收缩阶段的活动,特别是在左边心脏心室的收缩。在心脏收缩,低血容量的较高压力注入一个输入动脉体循环的主动脉。该过程会使人体系统血压升高，局部动脉扩张，血流速度增加。脉搏波动速度会随着时间的推移而具有准周期性的特点,即所谓的心率变异性。 目前，心血管系统疾病的风险是显著的；因此，监测，甚至是长期监测，会和心血管系统的状态的关系是越来越密切。无创伤式监测方法尤其适用于这一活动。整个系统的采集测量主要基于评估的压力曲线,换句话说评估相应的压力脉冲之间的时间距离[9、10],如图1所示,就是一个信号坐标（切线的交叉点）的距离。信号脚的位置对动脉血管的力学性能和回血流量的影响是最小的。整个体系中会使用其他方法直接测量血液配送速度,如超声波设备用多普勒测量模式。本研究的另外一个目的是通过扩音听诊器实现无创伤的血液采集来测量人类心血管系统和信号处理,即使用phonocardiography(PCG)的相关分析。

指端容积脉搏波检测

工业大学研究生开题报告 学位级别：□博士■硕士□工程硕士 学号：S200915049 研究生：王东明 指导教师：松、益民 专业名称：生物医学工程 所在学院：生命科学与生物工程学院开题报告时间：2010年12月06日 工业大学研究生部制表

一、基本情况

二、报告正文

1）采样精度：大于等于10位 2）采样间隔：5ms 3）频率响应：0.05Hz到200Hz 4）电源供电：直流5V供电（电源适配器或USB供电）或手机锂电池供电 5）电源功耗：不大于1.5W（即电路小于300mA） 6）电池供电待机时间不小于10小时 拟采取的研究方案及可行性分析 本选题主要涉及到硬件系统的设计与制作、软件部分的设计、理论研究及临床验证四大部分。1．系统硬件设计与制作 在实验室研究成果的基础上，继承以往仪器小型便携等优点，选用TI定点DSP(采用TMS320VC5402)[12]~[14]，进一步改进传感器采集电路，在传感器电路部分让脉搏波信号不失真的送到F330单片机，使脉络中最大限度的包含心血管信息，通过DSP的控制和处理显示检测结果，设计相应的硬件采集系统。 本系统将针对指脉容积脉搏波的采集和分析设计相应的指脉采集处理电路，根据指脉信号幅值小、频率响应围主要集中在低频段（0.05Hz到200Hz）的特点，设计新的放大和采集电路，最大限度不失真地反映脉搏波波形形态，满足后续对波形分析的要求。 系统的硬件结构如图1所示： 图1 系统硬件结构图 2．软件部分设计 软件的设计主要分为以下三部分：单片机采集控制程序、主从机通讯及控制和计算机软件设计（实现计算结果存储和远程发送）。 单片机软件部分完成数据采集、电池电量采样和数据传送，主要包括定时、A/D转换、平滑滤波、自适应滤波[20]~[21]、串口数据发送等功能的实现。 主从机通讯控制和计算机软件设计完成主机和从机之间的通讯控制，实现主机对从机的访问以及对液晶、flash存储芯片的访问和控制、波形分析计算工作流程的控制等。 计算机软件部分是软件的辅助功能部分，要完成数据接收、波形和检测结果显示、数据分析处理、数据存取等。该软件将采用Microsoft Visual C++进行开发[22]~[24]。

测试技术课程设计脉搏测量仪

《机械工程测试技术》 课程设计 脉搏测量仪的设计 姓名：张峰 学院：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化班级：2010级本科4班 学号：201015130457 完成日期：2012年12月28日

摘要 医院的护士每天都要给住院的病人把脉记录病人每分钟脉搏数，方法是用手按在病人腕部的动脉上，根据脉搏的跳动进行计数。为了节省时间，一般不会作1分钟的测量，通常是测量10秒钟时间内心跳的数，再把结果乘以6即得到每分钟的心跳数，即使这样做还是比较费时，而且精度也不高。本文介绍一种用单片机制作的脉搏测量仪，只要人把手指放在传感器内2秒钟就可以精确测量出每分钟脉搏数，测量结果用三位数字显示。 关键词：AT89C2051；单片机；脉搏测量仪

目录 第一章引言 (1) 第二章基本结构模块 (2) 2.1脉搏波检测电路 (2) 2.2脉搏信号拾取电路 (2) 2.3信号放大 (3) 2.4波形整形部分 (5) 第三章整体电路分析 (7) 3.1光发射电路 (7) 3.2光电转换电路 (7) 3.3信号采集及处理系统 (8) 3.4过采样技术的应用 (8) 3.5整体硬件电路设计 (9) 参考文献 (10)

第一章引言 脉搏测量属于检测有无脉博的测量，有脉搏时遮挡光线，无脉搏时透光强，所采用的传感器是红外接收二极管和红外发射二极管。用于体育测量用的脉搏测量大致有指脉和耳脉二种方式。这二种测量方式各有优缺点，指脉测量比较方便、简单，但因为手指上的汗腺较多，指夹常年使用，污染可能会使测量灵敏度下降；耳脉测量比较干净，传感器使用环境污染少，容易维护。但因耳脉较弱，尤其是当季节变化时，所测信号受环境温度影响明显，造成测量结果不准确。 从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征,因此对脉搏波采集和。 处理具有很高的医学价值和应用前景。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频的弱信号, 脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号, 必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。

基于容积脉搏波的无创连续血压测量系统

本文通过文献复习［1-7］，综合分析不同血压脉搏波特征变化，提出针对不同脉搏特征下的传导时间提取算法，通过逐步回归分析建立血压模型，并据此模型实时测量人体收缩压与舒张压,实现血压的便捷、无创连续测量并可彻底摆脱袖套束缚。 1基本原理 血流动力学研究表明，动脉中血液从心脏向外周传播时，由于人体末端很多小动脉、微动脉和毛细血管起着阻力血管的作用，所以血管中血液是存在向心的反射作用的，这些往返脉搏波的线性组合构成动脉中脉搏波的特征形状［8］。对于动脉硬化的情况而言,其血管弹性降低,血管中血液流速加快,使人体末端的反射血液提前返回心室,这些反射波与推进波的叠加效应,使人体脉压抬升；而动脉状况较好的情况下,血管弹性较好,血液流速较慢,反射波的到来将延迟,收缩期压力将减少。因此,反射波与推进波汇合的时间,是可以反映脉搏波传导时间的,并可作为反映血压状况的参数。 Hiroshi等［9］在对由容积脉搏波进行二次微分后的加速脉搏波进行研究时发现,加速脉搏波各特征点能很好地反映血液微循环过程。从加速脉搏波中, 可以清晰看到波形呈现很有规律的上升和下降（图1）。这些上升支和下降支可以很好地解释心脏搏动引起的血液迸出、血液反射等血液微循环过程,且微循环过程有如下解释。 O-A段：由心脏逬出的血液在20~30mmHg的血压作用下,推进至人体末端的某个小动脉（如手指端）,并流进毛细血管,但是毛细血管极其细微而密集的特性,使推进至此的血液无法快速通过静脉流回心脏,因此,毛细血管中血液容量便急剧增加。 图1 光电容积脉搏波（a）和对应加速脉搏波（b）的图解说明 Fig.1 Illustration of PPG pulse wave（a）and accelerated pulse wave（b）A-B段：上述增加的血液在经过一定时间不断向前推进后,会出现一个快速下降过程。 B-C段：随着血液到达末端终点,会遇到静脉的阻碍,因此,来自静脉的反射血液便停留在毛细血管中,再次产生的结果就是毛细血管中血液容量再次有所增加。 C-D段：上述由静脉回流的血液在经过一定时间不断向前推进后,会再次出现一个下降过程。 以上过程会出现多次,因此毛细血管中血液容积也会有微弱的增加和减少,在加速脉搏波中,则如D-E段和E-F段表现的微弱的上升和下降。直到这种变化几乎可以忽略不计了,则一次心脏搏动过程结束,正如加速脉搏波中G点所示。 根据血液微循环机理分析可知脉搏波传导时间可通过A-C段时间间隔表示,它能比较准确地反映血液从心脏搏出到传递至手指末端毛细血管并反射汇合的时间［10］。Bazzett［11］发现脉搏波传导时间（pulse wave transittime, PWTT）和动脉血压值有关,也同血管容积和血管壁弹性量有关。在一定范围内, PWTT和动脉血压之间呈线性相关,且这种关系在某一个体,在一段时间内相对稳定。因此,如果能准确的获取推进波与反射波的传导时间,建立动脉血压与传导时间的血压估算模型,计算人体实时血压值,将可极大地简化检测流程, 降低检测复杂度,实现无创连续测量并能彻底摆脱袖套的束缚。 2 软件设计及提取算法 本文提出的无创连续血压测量方法,本质在于找出血压与脉搏波传导时间之间的关系,因此首要 的是准确提取脉搏波传导时间。

【CN110025296A】一种光电容积脉搏波的特征参数的采集方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910154992.6 (22)申请日 2019.03.01 (71)申请人 西安理工大学 地址 710048 陕西省西安市金花南路5号 (72)发明人 陈剑虹　雷苏力　何菲　刘泽晨　 林志强　朱凌建　 (74)专利代理机构 北京国昊天诚知识产权代理 有限公司 11315 代理人 杨洲 (51)Int.Cl. A61B 5/02(2006.01) (54)发明名称 一种光电容积脉搏波的特征参数的采集方 法 (57)摘要 一种光电容积脉搏波的特征参数的采集方 法，包括以下步骤：1)采集手指端的光电容积脉 搏波信号，对光电容积脉搏波信号低通滤波，放 大后传送给上位机；2)使用数字滤波器对采集到 的信号进行滤波处理并获取其中一个心动周期 的脉搏波信号；3)使用3个高斯项叠加进行脉搏 波波形拟合；4)给拟合函数设定系数限定条件； 5)根据最小二乘原则，列出误差平方和函数以求 解该高斯函数的系数；6)对式(3)中的每一项系 数求偏导数；7)使用BFGS的方法迭代求解方程 组；8)根据高斯函数的每一个平移分量和交点信 息确定脉搏波特征值的位置；解决了对于脉搏波 波形生理特征位置不明显的情况下特征值的确 定问题。权利要求书2页 说明书4页 附图3页CN 110025296 A 2019.07.19 C N 110025296 A

1.一种光电容积脉搏波的特征参数的采集方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，基于朗伯比尔定理的原理，使用红外波段的光源照射人体指端，由光电探测器采集透射过指端的光信号，对含有高频噪声的光电容积脉搏波信号采用模拟滤波器进行低通滤波，并使采集到的光电容积脉搏波信号通过放大电路进行放大，再对其进行A/D转换后将数据传送给上位机； 步骤2，使用数字滤波器对光电容积脉搏波信号中由采集卡、人体呼吸、抖动带来的噪声再进行滤波处理，以获得更好的信噪比，获得去噪后的光电容积脉搏波信号并采用差分阈值法获取其中一个心动周期的脉搏波信号； 步骤3， 使用3个高斯函数叠加进行脉搏波波形拟合： 其中，V i 分别对应为其中一个高斯函数的峰值，T i 分别对应了其中一个高斯函数的主峰相对于横坐标零点的偏移量，U i 表征了每一个高斯峰的宽度； 步骤4， 给拟合函数设定系数限定条件： 其中，a i 、b i 、c i 分别为非线性拟合的限定条件； 步骤5，根据最小二乘准则求解，要求拟合的方程与原信号的误差平方和最小，暨式(2)取得最小值时，便获得了V i 、T i 、U i 的最优解， 式中，sig为输入信号，Q为误差平方和函数； 步骤6，对式(2)中的每一项系数求偏导数， 令： 使得偏导数为0的解：V i ，T i ，U i 则构成了误差平方和Q的最优解； 步骤7，求解F(V i ,T i ,U i )，对于多元非线性方程而言，很难得到其解析解，故使用基于牛顿秩_2迭代法的BFGS算法对非线性方程进行迭代求取其最优解， 权　利　要　求　书1/2页2CN 110025296 A

人体脉搏波检测电路

人体脉搏波检测电路 设计报告 精82 蔡暻煊2008010535 2010/9/13

目录 一、综述 (4) 1.课题背景 (4) 2.实验任务 (5) 3.实验预期目标 (5) 二、总体方案设计 (5) 三、电路设计 (6) 1.时钟信号产生 (6) 2.倍频电路 (7) 3.计数信号产生 (8) 4.计数电路 (8) 5.显示电路 (9) 6.清零信号的产生 (10) 四、电路整体工作原理 (12) 1.整体电路图 (12) 2.工作流程简述 (13) 五、实验数据分析 (13) 六、总结与改进方案 (14) 1.实习过程中的难点 (14) 2.仍然存在的问题 (14) 3.实习收获与感想 (15) 4.改进方案 (15) 1)使用数字器件 (15) 2)使用单片机 (16) 七、附录 (16) 1.器件汇总（数字电路部分） (16) 2.芯片管脚图汇总（数字电路部分） (17) 3.实际电路照片 (19) 八、参考文献 (23)

一、综述 1.课题背景 1) 光电容积法测量脉搏的发展背景 人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张, 使血流压力以波的形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播, 这种波称为脉搏波。脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息, 很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征。 传统的脉搏测量采用脉诊方式, 中医脉象诊断技术就是脉搏测量在中医上卓有成效的应用, 但是受人为的影响因素较大, 测量精度不高。无创测量(Noninvasive Measurements) 又称非侵入式测量或间接测量, 其重要特征是测量的探测部分不侵入机体, 不造成机体创伤, 通常在体外, 尤其是在体表间接测量人体的生理和生化参数。生物医学传感器是获取生物信息并将其转换成易于测量和处理信号的一个关键器件。光电式脉搏传感器是根据光电容积法制成的脉搏传感器, 通过对手指末端透光度的监测, 间接检测出脉搏信号。光电式脉搏传感器具有结构简单、无损伤、可重复性好等优点。 2) 脉搏波检测传感器原理 根据朗伯比尔(Lamber Beer) 定律, 物质在一定波长处的吸光度和他的浓度成正比。当恒定波长的光照射到人体组织上时, 通过人体组织吸收、反射衰减后测量到的光强将在一定程度上反映了被照射部位组织的结构特征。脉搏主要由人体动脉舒张和收缩产生的, 在人体指尖, 组织中的动脉成分含量高, 而且指尖厚度相对其他人体组织而言比较薄, 透过手指后检测到的光强相对较大,因此光电式脉搏传感器的测量部位通常在人体指尖。 下图为手指的血液流动情况与光吸收量的关系： 手指组织可以分成皮肤、肌肉、骨骼等非血液组织和血液组织, 其中非血液组织的光吸收量是恒定的, 而在血液中, 静脉血的搏动相对于动脉血是十分微弱的, 可以忽略, 因此可以认为光透过手指后的变化仅由动脉血的充盈而引起的,那么在恒定波长的光源的照射下, 通过检测透过手指的光强将可以间接测量到人体的脉搏信号。

脉搏测量仪

引言 脉搏测试仪是用来测量一个人脉搏跳动次数的电子仪器，也是心电图的主要组成部分，因此，在现代医学上具有重要的作用。目前检测脉搏的仪器虽然很多，但是能实现精确测量、精确显示且计时功能准确等多种功能的便携式全数字脉搏测量装置很少。 随着人们生活环境和经济条件的改善，以及文化素质的提高，其生活方式，保健需求以及疾病种类、治疗措施等发生了明显的变化。但在目前，我国的心脑血管疾病仍呈逐年上升趋势。其发病率和死亡率均居各种疾病之首，是人类死亡的主要原因之一。因此，认识、预防及早期发现这些疾病是十分必要的。 从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。几乎世界上所有的民族都用过“摸脉”作为诊断疾病的手段。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流特征，因此对脉搏波采集和处理具有很高的医学价值和应用前景。但人体的生物信号多属于强噪声背景下的低频弱信号，脉搏波信号更是低频微弱的非电生理信号，必需经过放大和后级滤波以满足采集的要求。 1 基本结构模块 1．1 脉搏波检测电路 目前脉搏波检测系统有以下几种检测方法：光电容积脉搏波法、液体耦合腔脉搏传感器、压阻式脉搏传感器以及应变式脉搏传感器。近年来光电检测技术在临床医学应用中发展很快，这主要是由于光能避开强烈的电磁干扰，具有很高的绝缘性，且可非侵入地检测病人各种症状信息。用光电法提取指尖脉搏光信息受到了从事生物医学仪器工作的专家和学者的重视。本系统设计了指套式的透射型光电传感器，实现了光电隔离，减少了对后级模拟电路的干扰。 传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。所用光电式传感器由发光二级管和光敏二极管组成，其工作原理是：发光二极管发出的光透射过手指，经过手指组织的血液吸收和衰减，由光敏二极管接收。由于手指动脉血在血液循环过程中呈周期性的脉动变化，所以它对光的吸收和衰减也是周期性脉动的，于是光敏二极管输出信号的变化也就反映了动脉血的脉动变化。 1．2 脉搏信号拾取电路 红外接收二极管在红外光的照射下能产生电能，单个二极管能产生0．4_V电压，0．5mA 电流。BPW83型红外接收二极管和IR333型红外发射二极管工作波长都是940nm，在指夹中，红外接收二极管和红外发射二极管相对摆放以获得最佳的指向特性。红外发射二极管中的电流越大，发射角度越小，产生的发射强度就越大。在图1中，R0选100 Ω是基于红外接收二极管感应红外光灵敏度考虑的。R0过大，通过红外发射二极管的电流偏小，PBW83型红外接收二极管无法区别有脉搏和无脉搏时的信号。反之，R0过小，通过的电流偏大，红外接收二极管也不能准确地辨别有脉搏和无脉搏时的信号。当红外发射二极管发射的红外光直接照射到红外接收二极管上时，IC1B的反相输入端电位大于同相输入端电位，Vi为“0”。当手指处于测量位置时，会出现二种情况：一是无脉期，虽然手指遮挡了红外发射二极管发射的红外光，但是，由于红外接收二极管中存在暗电流，仍有1 μA的暗电流会造成Vi电位

数显式脉搏测试仪

****大学 电子课程设计 ———数显式脉搏测试仪 学院： 专业、班级： 姓名： 学号： 指导老师： 2014年12月

电子实习目录 一实习设计目的.................................................................................................... .. (3) 二设计引言以及设计概述 (3) 1引言 2概述 3目的 4意义 5要求 6内容 7要解决的主要问题 三设计方案的论证（理论依据和多种方案的分析比较） (4) 四设计画出总的原理框图，简述工作原理 (7) 五设计各单元模块，阐述工作原理 (8) （参数计算选择、元件功能、芯片引脚功能、线路连接、工作原理、验证过程） 1 传感器 (8) 2 放大与整形 (9) 3 倍频电路 (10) 4 定时电路 (10) 5 计数译码显示 (12) 六调试各单元模块（调试原理和调试方法） (15) 1放大电路测试 (15) 2倍频电路测试 (16) 3.定时电路测试 (17)

4.电路整体性能测试 (18) 七绘制总原理图，详细阐述工作原理 (18) 八心得体会 (22) 九参考文献 (22) 一、实习设计目的 实习是对学生运用所学专业理论知识和实践操作技能的一次检验，使学生得到一次全面、系统的实践训练，以巩固所学的理论知识，加强实际操作、独立工作和解决实际问题的能力。同时，培养严谨求实、团结协作、吃苦耐劳、遵守纪律的良好作风，通过设计实习可达到以下目的： （1）加深对所学理论知识的理解，更熟练掌握基本理论，且将理论与实际相结合。 （2）学会基本的设计方法，能灵活运用所学理论知识进行设计，为今后的毕业设计打下良好的基础。 （3）对所设计的电路进行实际电路验证，学会基本的调试电路的方法， 二设计引言以及设计概述 （1）引言 人体脉搏计的设计是基于传感器，放大电路，显示电路等基础电路的基础上，实现对人体脉搏的精确测量。其设计初衷是适用于各年龄阶段的人群，方便快捷的测量脉搏次数，并用十进制数显示出来。具体的各部分电路接下来将介绍。随着时代的发展，人类进入了信息化电子时代，传感器技术作为现代技术的主要内

人体脉搏信号检测系统设计

第1章绪论 1.1 研究背景和意义 随着社会和科学技术的不断进步，人们对生命现象的认识也越来越深入，生物医学信号的检查是对人体健康状况评估的手段。在医院里，通过检查必要的生物医学数据，医生可以对病人健康程度做一个评估，并且根据数据诊断出病患所得的疾病以及康复状况。同时，医药保健类产品早已经不是医院的专利，以家庭为单位，几乎每个家庭都配备了必要的医疗保健类用品[1-3]。在适宜的医疗设备条件下，病人可以不依靠医生的辅助，自己采集医学生理数据，通过医学根据对此参数分析，评估健康水平或者诊断自身是否有疾病。现代的医疗仪器给人民生活带来了便捷，在智能化、便携式、可靠性、安全性等方面都有了很大的提高。仪器在实现功能的同时都有不同的特点，有的仪器便于携带，有的仪器操作简单。当然，结合众多优点的仪器无疑受到消费者的青睐。以医院为单位，因为测量出来的数据可以直接提供给医生作为诊断或评估病人身体状况的参考，所以这类医疗仪器性能高、功能强大、测量数据准确。而对于以家庭或个人来说，在保证功能的同时，方便测量生理数据、便于携带、价格低廉、智能化这些特点是此类医疗仪器发展的趋势。 作为诸多生理信号的一种，脉象信号蕴含着丰富的信息，从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据，历来都受到中外医学界的重视。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息，在很大程度上反映出人体心血管系统中许多 生理病理的血流特征[4]。许多中医文献分析脉象的形成和西医分析虽然表、述各有不同，但是有相同的科学原理。 人体循环系统由心脏、血管、血液所组成，负责人体氧气、二氧化碳、养分及废物的运送。血液经由心脏的左心室收缩而挤压流入主动脉，随即传递到全身动脉。当大量血液进入动脉将使动脉压力变大而使管径扩张，在体表较浅处动脉即可感受到此扩张，即所谓的脉搏[1]。 正常人的脉搏和心跳是一致的。脉搏的频率受年龄和性别的影响，婴儿每分钟

脉搏波传导速度与反射波增强指数相关性分析

专 论FEATURES 引言 心脑血管疾病已成为危害人类健康的第一大杀手，对公众健康造成了严重的影响。动脉硬化病变是心血管疾病的病理生理基础，因此人们对动脉硬化疾病的发生，发展机制深入认识，做到早期发现并干预，减少心血管疾病的发病率和死亡率至关重要[1]。人们不断寻求更确切地反映心血管疾病的生理信号，如动脉硬化发生发展过程出现的信号，采用无创方法检测动脉僵硬度，其中脉搏波速度（Pulse Wave Velocity，PWV）是最常用的动脉弹性功能检测指标之一，测定的PWV是测定动脉系统两点之间的脉搏波速度，被公认为“金标准”的是颈—股动脉速度（carotid-femoral Pulse Wave Velocity，cf-PWV），但测量cf-PWV操作相对复杂，需要患者暴露腹股沟区域[2]，故在临床上有一定的局限性，尤其颈—股动脉之间距离在腹部肥胖者测量存在困难，股动脉处脉搏波信号在肥胖、糖尿病、代谢综合征、外周动脉疾病中测量也存在困难[3-4]。桡动脉反射波增强指数（Radial Augmentation Index，AIr）比cf-PWV 更能方便测量，然而在评估动脉硬化性能方面，AIr还存在局限性，以桡动脉反射波增强指数为中心的丰富数据形成鲜明对比事件中，由反射波引起的舒张期增强指数受到了很少的关注。反射波增强指数（Augmentation Index，AI）是另一项常用的无创评价动脉系统弹性功能的指标[5-6]。目前，无创的计算方法主要是根据传递函数等方法先估测中心动脉的脉搏波形，然后从估测的波形上再计算主动脉的增强指数（Augmentation Index，AIx）[7]。虽然传递 脉搏波传导速度与反射波增强 指数相关性分析 刘文彦a，王璐b，姚阳a，徐礼胜a，周树然a，张良钰a 东北大学 a.中荷生物医学与信息工程学院；b.计算机科学与工程学院，辽宁沈阳 110169 [摘 要] 探究脉搏波传导速度（Pulse Wave Velocity，PWV），桡动脉反射波增强指数（Radial Augmentation Index，AIr）及桡动脉舒张期增强指数（Diastolic Augmentation Index，AId）之间的相关性及其影响因素，分析对AIr和AId有相同影响的因素。本文采集133名健康人的数据，使用澳大利亚AtCor公司的SphygmoCor Px脉搏波形分析系统采集颈、股动脉的压力波形；使用中国泰盟科技有限公司的BL-420S生物机能实验系统，采集桡动脉压力波形；然后对波形进行去噪、特征提取，并计算PWV、AIr和AId。通过统计分析，发现cf-PWV与AIr之间显著相关（R=0.5，P<0.001），cf-PWV与AId之间的相关性不显著（R=-0.15，P=0.0908）；心率是AIr和AId的共同影响因素。 [关键词]脉搏波传导速度；桡动脉反射波增强指数；桡动脉舒张期增强指数；心率 Correlation Analysis of Pulse Wave Velocity and Augmentation Index LIU Wenyan a, WANG Lu b, YAO Yang a, XU Lisheng a, ZHOU Shuran a,ZHANG Liangyu a a.Sino-Dutch Biomedical and Information Engineering School; b.School of Computer Science and Engineering, Northeastern University, Shenyang Liaoning 110169, China Abstract: To investigate the correlation among pulse wave velocity (PWV), radial augmentation index (AIr) and diastolic augmentation index (AId) and their influencing factors, we selected 133 health subjects to measure the pressure waveforms of the carotid and femoral artery by using the SphygmoCor Px pulse waveform analysis system (AtCor, Australia). The radial artery waveforms were collected by BL-420S Data Acquisition & Analysis System (China Pacific Technology Co., Ltd.). Then the waveform was denoised and some feature parameters such as PWV, AIr and AId were calculated. There was significant correlation between cf-PWV and AIr (R=0.5195, P<0.001), and cf-PWV was not significantly correlated with AId (R=-0.1472, P=0.0908). Heart rate is the common in?uence factor of AIr and AId. Key words: pulse wave velocity; radial augmentation index; diastolic augmentation index; heart rate [中图分类号]N945.14 [文献标识码] A doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2018.08.004 [文章编号] 1674-1633(2018)08-0021-04 收稿日期：2018-02-04 修回日期：2018-03-08 基金项目：国家自然科学基金项目（61773110，61374015）；中 央高校基本科研业务费项目（N161904002）资助。 通讯作者：王璐，副教授，主要研究方向为图像与信号处理。 通讯作者邮箱：wanglu@https://www.wendangku.net/doc/024077596.html, 中国医疗设备 2018年第33卷 08期 V OL.33 No.0821

教你怎么测量脉搏,一分钟就学会

教你怎么测量脉搏，一分钟就学会 脉搏也就是我们体内动脉的搏动，正常人的脉搏和心跳是一致的。所以，我们通过测量脉搏跳动的次数来推测心脏跳的次数。那么怎么测量脉搏呢？ 方法/步骤 第一，将我们的手臂轻松放在桌面上。当然不拘泥于桌面上，也可以放在自己的腿上，只要方便测量就行。 第二，将食指和中指压在桡动脉处，力度适中，能感觉到脉搏搏动就行。请大家参考下面的图片。 第三，我们可以测量30秒，然后将测得脉搏跳动次数乘以2， 就是我们一分钟脉搏跳动的次数了，一般成年人60--100次/分。 第四，我们在紧张、剧烈运动、哭闹等情况下测量的脉率会高一些，我们可以等平静一会后再测量，这样更能反应我们安静情况下的脉率。 第五，脉搏短绌的病人，要两个人测量，即一个人测脉搏，另一个人听心率，同时测量1分钟。这个需要专业人士来操作，我们

普通人就了解一下就行了。 正确认识 脉搏跳动次数受年龄、性别、疾病的影响，有较多的变化，当我们学会测量自己的脉搏以后，如果在正常范围内那就最好，如果发现不在正常范围也不要慌张，因为紧张也会影响跳动次数，可再次测量，如果不放心可以咨询专业人士。千万别自己吓唬自己哟。 学会自己测量脉搏： 脉搏：指心动周期里血管内压力和血管容积变化引起的动脉搏动。 正常情况下，脉搏的节律与心脏搏动的次数一致，脉搏的节律和心脏搏动的节律一致。通过检查脉搏就可以了解心脏搏动的情况。病理状态下，脉率、脉律与心率、心律可以不一致。 正常情况下，脉率依年龄、生理变化、体力活动、情绪、妊娠状态而异。年龄越小，脉率越快。新生儿可达120―130次/分，婴幼儿为100―130次/分，学龄前儿童为80―100次/分，青少年 期后与成人接近，成年人多为70―80次/分，老年人较低，为